基因的表达与调控

基因是一个具有特定功能的最小的遗传单位，生物化学上是指一段可表达的DNA序列。基因组是一个单倍体细胞或病毒颗粒的全部核苷酸序列，包含了全套基因。不同生物的基因组所含基因数目不同，细菌基因组约含4 000个基因，人类基因组约含3万个基因。在个体发育的不同时期及不同细胞内，有些基因表达，有些基因关闭。一般而言，基因表达的产物是RNA和蛋白质。因此通常意义的基因表达是指结构基因所包含的遗传信息，遵照“中心法则”通过转录生成RNA，以及转录后再经过翻译生成蛋白质的过程。广义的基因表达也包含了以RNA为终产物的表达，如生成tRNA、rRNA、microRNA的过程。

真核生物与原核生物的各种基因均以其特定的规律，在来自机体内外各种因素、因子的精准调节和控制下进行表达，即通过这种基因表达调控机制，控制着数以千万计的基因以最为经济有效的时空模式进行转录和翻译，从而实现适应环境、分化细胞、特化组织和个体发育等，维持机体正常生命活动。

从低等的原核细胞到高等的动、植物及人类，虽然不同基因表达的特性不同，但它们都具有共同的时空表达规律，呈现出基因表达的时间特异性和空间特异性。时间特异性是指某一基因的表达遵循特定的时间顺序，按功能需要进行表达。如多细胞生物从受精卵开始，至个体的生长及发育过程中，相应基因按一定时间顺序开启或关闭，与其发育阶段相适应。低等的病毒、噬菌体在其感染细胞的过程中，功能基因的表达与其生活周期相适应。空间特异性是指特定基因表达产物在同一个体的不同组织细胞中的分布特点，也称为细胞特异性或组织特异性。

基因表达的时空特异性本质上是与基因表达方式密切相关的。在机体生长、发育过程中，有些基因在几乎所有细胞中持续地表达，这类属于基础或组成型表达的基因被称为看家基因，有些基因随细胞种类的不同及环境条件的变化而被诱导开启或关闭，这类基因属于可诱导（或可阻遏）基因，其表达受诱导物（或阻遏物）调控。